Изменение морфологии и термооптических характеристик композита с кристаллическим диоксидом кремния при вакуумно - тепловом воздействии

Abstract

Аннотация. В данной работе изучено воздействие вакуммного ультрафиолетового (ВУФ) излучения на полимерные композиты на основе полиалканимида с кристаллическим диоксидом кремния. Рассмотрено изменение морфологии и термооптических характеристик полимерного композита при вакуумно-тепловом воздействии. Облучение образцов полимерных композитов вакуумным ультрафиолетовым излучением проводилось в специализированной установке для испытаний образцов из полимеркомпозитов в условиях, приближенных к околоземному космическому пространству. Изучена микроскопия поверхности полимерного композита методами растровой (сканирующей) электронной микроскопией и атомной-силовой (зондовой) микроскопией до и после облучения ВУФ. Установлено, что микроскопия поверхности необработанного композита, характеризуются непрерывным распределением кристаллического SiO2 по всему объему полиалканимидной матрицы, однако также наблюдается неоднородность распределения кристаллического SiO2 неорганического компонента в объеме композита. После 24-часовой обработки ВУФ микроскопия поверхности практически не изменилась. Отчетливо видны гр333аницы кристаллического SiO2, которые также покрыты полиалканимидом. Изначальная поверхность композита достаточно гладкая и ровная, а шероховатость находится в нанодиапазоне. Установлено, что ВУФ приводит к эффективной функционализации поверхностного слоя полимерного материала (65 % мас. наполнителя) и сглаживанию поверхности: средняя шероховатость уменьшается с 20 до 11 нм. Показано, что изменение параметров шероховатости поверхности композита после обработки ВУФ указывает на травление поверхностного слоя, не затрагивающее нижние слои композита. После облучения композита с 65 % содержанием наполнителя при температуре 125 °С в течение 24 часов интегральный коэффициент поглощения увеличивается на 9,6 % с 0,09 до 0,096 по сравнению с исходным, что меньше критерия стойкости к ВУФ-излучению.